Электростимуляция научила спортсменов технике бега — Naked Science
6 минут
Редакция

Электростимуляция научила спортсменов технике бега

Немецкие ученые разработали устройство для коррекции техники бега посредством слабых электрических импульсов.

screenshot-2017-05-02-16-12-06
©Wikipedia

Занятия абсолютного большинства непрофессиональных бегунов не предполагают участия тренера. Нередко это приводит к неверному выполнению упражнений: так, при приземлении ноги многие из них опускают стопу не на мысок, но на пятку. Из-за неэффективного распределения нагрузки это повышает риск физических травм, в частности коленного сустава. Для коррекции техники бега в подобных случаях зачастую используется съемка процесса с помощью высокоскоростной камеры, после чего видеозапись демонстрируется спортсмену с детальным описанием кинематики его собственных движений.

 

В новой работе специалисты Немецкого исследовательского центра по искусственному интеллекту (DFKI) описали метод коррекции техники бега в режиме реального времени. Для этого авторы разработали специальный прибор, получивший название FootStriker, — он представляет собой систему из блока управления, спаренных электродов и датчиков давления, которые подключены к съемной стельке. После пробного забега на один километр авторы разделили 18 испытуемых на три группы. В обуви двух групп они размещали специальные стельки и подключали электроды к их икроножной мышце.

 

Частота приземления на пятку в первой (оранжевый цвет) и второй экспериментальной (зеленый цвет) и контрольной (синий цвет) группах / ©Mahmoud Hassan et al., Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies, 2017

 

Затем все участники бежали три километра и дополнительно один километр для проверки эффекта. Первая экспериментальная группа бежала трехкилометровую дистанцию таким образом, что система стимулировала мышцу до приземления ноги. При опускании стопы на пятку электрический импульс корректировал движение с тем, чтобы следующее приземление произошло на мысок. Электростимуляция во второй группе осуществлялась в момент приземления ноги, причем сигнал носил не корректирующий, но уведомительный характер. Контрольная группа бегунов просматривала видеозапись пробного бега без использования FootStriker.

 

Анализ показаний датчиков и видеосъемки показал, что при первоначальном уровне неверных приземлений ноги 95 процентов прибор позволил первой экспериментальной группе сократить значение до 16 процентов, при этом в финальном забеге оно продолжило сокращаться (до восьми процентов). Просмотр видеозаписей и их обсуждение в контрольной группе, в свою очередь, улучшили показатель только на 15 процентных пунктов, тогда как в последнем забеге он снова ухудшился. Показатели бегунов, стимуляция которых осуществлялась в момент приземления ноги, незначительно изменились по сравнению с пробным забегом.

 

По словам авторов, несмотря на положительные результаты, речь об эффективности методики пока не идет. Прояснить возможности системы планируется в дальнейших исследованиях на более крупных выборках. Стоит отметить, что большинство испытуемых оценили прибор как комфортный в использовании и имеющий коммерческий потенциал.

 

Подробности работы представлены в журнале Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

 

Ранее генетики составили профиль «идеального» марафонца. В будущем он может учитываться при подготовке спортсменов к соревнованиям.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Вчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: